春節(jié)剛過(guò),除了回歸北京、上海等大都市的上班族,“回來(lái)的”還有城市的交通擁堵。新年伊始,《輕型汽車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第五階段)》(簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)五)已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)正式實(shí)施,而被稱(chēng)為“史上最嚴(yán)格的”汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)“國(guó)六”更像一把利劍,懸在各大車(chē)企的頭上。
城市環(huán)境的惡化,尤以霧霾問(wèn)題最為嚴(yán)峻,北京市環(huán)保局機(jī)動(dòng)車(chē)處處長(zhǎng)李昆生在接受媒體采訪時(shí)也曾表示,機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染是北京本地PM2.5的最大來(lái)源,其中輕型汽油小客車(chē)排放的揮發(fā)性有機(jī)物占到機(jī)動(dòng)車(chē)排放總量的80%-90%。
改進(jìn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜的排放系統(tǒng),迫在眉睫。對(duì)工程師來(lái)說(shuō),當(dāng)務(wù)之急則是真正了解造成汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)排放超標(biāo)的原因是什么?
全工況在線連續(xù)檢測(cè)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
在線質(zhì)譜儀在機(jī)油消耗領(lǐng)域的全球客戶(hù)(部分典型案例)
在歐美汽車(chē)研發(fā)行業(yè)的工程師們,曾針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗造成的顆粒物排放問(wèn)題,進(jìn)行了深入研究和測(cè)試。英國(guó)利茲大學(xué)的研究者們?cè)谝慌_(tái)自然吸氣柴油機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,在高速高負(fù)荷時(shí),機(jī)油消耗產(chǎn)生的PM排放達(dá)到約40%;而在高速低負(fù)荷時(shí),機(jī)油消耗產(chǎn)生的PM排放高達(dá)70%左右。另外,根據(jù)美國(guó)西南研究院的研究結(jié)論,一臺(tái)設(shè)計(jì)良好、排放較低的柴油機(jī),機(jī)油消耗引起的PM排放大概有20%。
機(jī)油消耗,被視為造成發(fā)動(dòng)機(jī)污染排放的重要因素之一。那么,它是如何對(duì)PM的排放產(chǎn)生“貢獻(xiàn)”?對(duì)于柴油機(jī)而言,當(dāng)機(jī)油在竄入燃燒室后,會(huì)聚合成碳粒,從而形成顆粒物。對(duì)于汽油機(jī)而言,直噴高增壓技術(shù)產(chǎn)生的副作用,則進(jìn)一步加劇了機(jī)油消耗以及顆粒物的排放。
因此,了解不同工況點(diǎn)下機(jī)油消耗的情況,以及真實(shí)駕車(chē)行駛中,頻繁剎車(chē)、怠速、減速等情況下,機(jī)油消耗的變化,這對(duì)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),至關(guān)重要。
研發(fā)符合“國(guó)六”排放要求的發(fā)動(dòng)機(jī)
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油消耗Map圖
北京帕莫瑞科技有限公司工程師介紹到,國(guó)內(nèi)機(jī)油消耗測(cè)試采用的方法主要是稱(chēng)重法,盡管該方法應(yīng)用了近20年,但由于其較低的精度、耗時(shí)較長(zhǎng)以及復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,主機(jī)廠在解決“燒機(jī)油”的問(wèn)題上,始終難有突破性的進(jìn)展。
業(yè)內(nèi)人士大多認(rèn)為,傳統(tǒng)測(cè)試方法下全速全負(fù)荷需要10小時(shí)以上,精度僅為10%。另外,傳統(tǒng)測(cè)試方法測(cè)量常用駕駛工況則至少需要20小時(shí),測(cè)量精度更小于10%。而這種方法也無(wú)法測(cè)量出全工況下MAP機(jī)油消耗的分布情況。
對(duì)此,帕莫瑞科技工程師還補(bǔ)充道:“通常來(lái)說(shuō),稱(chēng)重法的誤差范圍在20%以上,耗時(shí)較長(zhǎng),而基于離子分子反應(yīng)質(zhì)譜儀和全硫氣體氧化器等設(shè)備檢測(cè)機(jī)油消耗,在幾分鐘內(nèi)便能完成穩(wěn)態(tài)工況實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線地檢測(cè)機(jī)油消耗,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性較高,誤差控制在5%以?xún)?nèi),而且在半天內(nèi),就可以繪制發(fā)動(dòng)機(jī)全工況的機(jī)油消耗MAP圖?!?p>據(jù)了解,MAP 圖的優(yōu)勢(shì)在于能夠讓工程師了解到發(fā)動(dòng)機(jī)全工況的機(jī)油消耗。一方面,工程師們可以通過(guò)駕駛者的開(kāi)車(chē)習(xí)慣,估算出汽車(chē)實(shí)際行駛狀態(tài)下的機(jī)油消耗;其次,還能夠反映發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造水平,為未來(lái)的改進(jìn)提供參考。
“通過(guò)在線質(zhì)譜全工況檢測(cè)機(jī)油消耗,可以推算出尾氣中總顆粒物排放量中,有多少是機(jī)油貢獻(xiàn)的,又有多少是燃油貢獻(xiàn)的。”帕莫瑞科技工程師說(shuō)道。